第五章苯并素類化合物香豆素

第五章苯并素類化合物香豆素第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(A)系統(tǒng)溶劑法藥材乙醇提取物石油醚（脫脂）丙酮（中等極性）乙酸乙酯(中等極性)

正丁醇(中等偏大)乙醚（小極性）第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(B)堿溶酸沉淀法*原理：香豆素具有內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)，可被熱的稀堿液皂化溶解，酸化后環(huán)合沉淀析出。

例：補(bǔ)骨酯的乙醚提取液,用碳酸氫鈉和氫氧化鈉提出酸性成分和酚性成分,蒸去乙醚,加堿液水解,乙醚抽提雜質(zhì),酸化后香豆素析出。第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月缺點(diǎn):香豆素的開環(huán)產(chǎn)物順式鄰羥基桂皮酸在堿液中長時(shí)間加熱會(huì)異構(gòu)化,成為反式鄰羥基桂皮酸.所以堿溶液沉淀法必須嚴(yán)格控制比較溫和的條件下進(jìn)行.第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月具有以下結(jié)構(gòu)(對酸敏感)香豆素類成分,不宜采用此方法:8位具有乙?；獕A開環(huán)后不能酸化閉環(huán)側(cè)鏈酯基----酯基會(huì)堿水解烯丙醚或鄰二醇---酸作用下水解或重排第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（C）水蒸氣蒸餾法原理:小分子的香豆素具有揮發(fā)性，采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取，提取液濃縮后,香豆素晶體析出。缺點(diǎn):由于受熱時(shí)間長,溫度高有可能引起結(jié)構(gòu)的變化.第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）香豆素的分離(色譜分離法)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)相似,極性相近的化合物常用方法:

柱色譜制備薄層色譜高效液相色譜第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)硅膠石油醚-乙酸乙酯,氯仿-甲醇,氯仿-丙酮,

正丁醇-醋酸-水,乙酸乙酯-醋酸-水(2)氧化鋁(酸性，堿性都不用)

一般不用1.柱色譜第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(3）反相硅膠柱(Rp-18或Rp-8等)

甲醇-水,丙酮-水,乙腈-水,乙醇-水,甲醇-氯仿.(4)SephadexLH-20

甲醇-水,丙酮-水,乙腈-水,乙醇-水第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

尤其是對極性很小的多酯基香豆素類,極性強(qiáng)的香豆素苷類分離效果好.小極性香豆素類:正相色譜柱(Si-60)香豆素苷:反相色譜柱(Rp-18,Rp-8)2.高效液相色譜第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3.制備薄層色譜

容易以熒光定位斑點(diǎn)極性小:環(huán)己烷(石油醚)-乙酸乙酯,極性較大:氯仿-甲醇第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月五、香豆素的檢識方法*（一）理化檢識熒光和顯色反應(yīng)

（二）色譜檢識第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）理化檢識1.熒光

原理:羥基香豆素在UV燈365nm下顯藍(lán)色或紫色熒光,在堿液中熒光增強(qiáng)。

熒光的有無或強(qiáng)弱與分子中取代基的種類和位置有關(guān):

C-7位引入羥基有強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光，加堿后變綠色熒光,更強(qiáng)；C-8位再引入羥基,則熒光減弱或不顯熒光。第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月羥基香豆素的羥基經(jīng)甲醚化或非羥基取代熒光也減弱,色調(diào)變紫.七葉內(nèi)酯二甲醚多烷基取代的呋喃香豆素類一般呈現(xiàn)黃綠色或褐色熒光第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.顯色反應(yīng)*香豆素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):內(nèi)酯結(jié)構(gòu),酚羥基第15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月異羥肟鐵酸-----香豆素內(nèi)酯環(huán)三氯化鐵溶液----酚羥基Gibb’s反應(yīng)和Emerson反應(yīng)---C6是否有羥基第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月鹽酸羥胺開環(huán)異羥肟酸酸性顯紅色2.1.異羥肟酸鐵反應(yīng)---內(nèi)酯環(huán)第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2酚羥基反應(yīng)生成紅色至紫紅色的偶氮染料。A三氯化鐵試劑絡(luò)合綠色至墨綠色B重氮化試劑要求:取代酚羥基的鄰對位無取代要求:具有酚羥基第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3Gibb’s反應(yīng)試劑:2,6—二氯(溴)苯醌氯亞胺，條件:弱堿性(pH9.4)

位置:酚羥基對位的活潑氫縮合，生成藍(lán)色化合物.第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

如果香豆素對位(C-6位)無取代基存在,可與Gibb’s試劑反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色應(yīng)用:香豆素分子中C-6位是否有取代基。說明:第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4Emerson反應(yīng)

試劑:4-氨基安替比林和鐵氰化鉀

位置:與酚羥基對位的活潑氫顏色:生成紅色應(yīng)用:判斷C-6位有無取代基。第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.5重氮化反應(yīng)試劑：重氮化氨基苯胺-由試劑1和2組成試劑1:對硝基苯胺+HCl試劑2:亞硝酸鈉+HCl生成：紫紅色---紅色（偶氮化合物）第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）色譜檢識薄層色譜---硅膠吸附劑

游離香豆素類:

環(huán)己烷(PE)-EtOAc(5:1~1:1)

氯仿-丙酮(9:1~5:1)

香豆素苷:不同比例的氯仿-甲醇紫外光365nm下觀察,其多呈藍(lán)色,紫色熒光斑點(diǎn)紙色譜第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月六香豆素的結(jié)構(gòu)研究主要是:IR:官能團(tuán)UV:結(jié)構(gòu)特征NMR:結(jié)構(gòu)測定的重要信息,連接骨架MS:分子量和碎片信息第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)UV光譜結(jié)構(gòu):苯環(huán)和-吡喃酮結(jié)構(gòu)的吸收：未取代的香豆素:

苯環(huán)274nm(lg4.03)-吡喃酮311nm(lg3.72)

烷基取代香豆素對其影響不大,但是含氧官能團(tuán)取代主要吸收紅移.第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月如:7位含氧基(7-OH,7-OCH3,7-O-糖基)在217nm及315~325nm強(qiáng)吸收(lg4)含-酚OH香豆素類堿性溶液吸收峰紅移且吸收峰增強(qiáng).第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)IR光譜內(nèi)酯結(jié)構(gòu):1750~1700cm-1

強(qiáng)吸收

1270~1220cm-1,強(qiáng)吸收

1100~1000cm-1,

強(qiáng)吸收芳環(huán):1660~1600cm-1,三個(gè)吸收峰確定香豆素類化合物母核結(jié)構(gòu),并區(qū)別于黃酮類,色原酮類,木脂素類第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月呋喃香豆素類:

呋喃環(huán)=C-H:3175~3025cm-1,弱小但非常尖銳的雙吸收峰.呋喃環(huán)C=C:1613~1639cm-1強(qiáng)的尖銳吸收峰

區(qū)別其它香豆素類化合物第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)NMR譜

核磁共振譜是香豆素類化合物結(jié)構(gòu)測定的重要光譜:1H-NMR,13C-NMR及2D-NMR.1.1H-NMR3,4無取代基:(dd,J=9.5Hz)

H-3:H6.10~6.50.H-4:H7.5~8.20,

香豆素類最典型的特征信號第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月苯環(huán)上5,6,8位H與苯環(huán)(H7.24)相似7位取代:H-5(d,J=8.0Hz)H7.38H-6(dd,J=8.0Hz,2.0Hz)H6.68H-8(d,J=

2.0Hz)H6.87第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月6,7位取代:H-5,H-8均為s峰(線型呋喃和吡喃香豆素類)7,8位取代:只有H-5,H-6的偶合關(guān)系(角型呋喃和吡喃香豆素類)第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月呋喃香豆素類呋喃環(huán)上2H:H7.50~7.70(dd)H6.70~7.20(dd)特征偶合常數(shù)J=2.0~2.5Hz芳環(huán)上-OCH3:H3.8~4.0Hz

(s)第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.13C-NMR

主要使對香豆素苷類結(jié)構(gòu)研究中糖的連接位置和連接順序提供重要信息.母核9個(gè)C中:C-2:=C=O,C-7:常-OH或其他含氧基團(tuán),

羰基共軛效應(yīng)影響,信號均低場移動(dòng),C-2160左右.第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月母核C-3,C-4常無取代基

C-3C110.0~113.0C-4C143.0~145.0C-9C149.0~154.0C-10C110.0~113.0

(香豆素母核的特征)第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(四)MSEI-MS大多具有強(qiáng)的分子離子峰,簡單香豆素類和呋喃香豆素類的分子離子峰經(jīng)常是基峰.由結(jié)構(gòu)中存在多個(gè)和芳環(huán)相連的氧原子,-OH,-OCH3,所以質(zhì)譜中常出現(xiàn)一系列丟失CO,失去-OH和H2O,-CH3,-OCH3的碎片離子峰.第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

此外,香豆素成分經(jīng)常具有異戊烯基,乙酰氧基,5碳不飽和和酰氧基等常見官能團(tuán),在裂解過程中也會(huì)出現(xiàn)一系列特征碎片離子峰.第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月(五)結(jié)構(gòu)研究舉例紫花前柴胡D的結(jié)構(gòu)研究性狀:白色顆粒狀結(jié)晶(甲醇)mp98~99℃,[]D–16.2(c0.61,CHCl3)顯色反應(yīng):紫外燈下呈藍(lán)紫色熒光異羥肟酸鐵反應(yīng)陽性,FeCl3反應(yīng)陰性以上說明此化合物可能為香豆素類化合物,且分子中無酚羥基取代.第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月HR-EIMS:得出分子量344.1185,并由此確定分子式C19H20O6(計(jì)算值344.1172),不飽和度10.EIMSm/z(%):344(M,8),326(8),260(26),229(12),83(100),55(38)UV

max(CH3OH)

nm:219,257,324IRmax(KBr)cm-1:3400,1730~1710,1620,1570,1500,1460,1240,1080,1045以上香豆素類光譜特征第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

1H-NMR(CDCl3)H(ppm):

7.63,6.26(each1H,d,J=9.5Hz)---香豆素母核H-4,H-37.31,6.74(each1H,br.s)---香豆素母核H-5,H-8由此確定此紫花前胡素D是6,7二取代香豆素類.6.07,3.90(each1H,d,J=6.8Hz)—3‘，4’H1.57,1.38(each3H,s)—2‘位偕二甲基第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

結(jié)合不飽和度分析進(jìn)一步確定為線型二氫吡喃香豆素,且在二氫吡喃環(huán)上的3‘,4’均有含氧官能團(tuán).H-3’,H-4’的偶合常數(shù)為6.8Hz,表明H-3’與H-4’處于反式.1H-NMR(CDCl3)出現(xiàn)2組信號(3‘,4’):3.60(1H，br.S重水交換消失);6.20(1H,br.q,J=7.0Hz);2.01(3H,br.D,J=7.0Hz),1.94(3H,br.s),顯示為羥基和當(dāng)歸酰氧基.第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月在根據(jù)H-3’和H-4’的化學(xué)位移分別為3.90,6.07,可確定是3‘-羥基,4’-當(dāng)歸酰氧基取代且處于反式.第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月為了確定3‘,4’的絕對構(gòu)型溫和水解.第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

硅膠柱色譜得到兩個(gè)化合物:順式,反式紫花前胡素.3‘,4’光譜與反式紫花前胡素一致.

所以確定其結(jié)構(gòu)為:[3‘(S)-羥基,4’(R)-當(dāng)歸酰氧基-線型二氫吡喃香豆素

[3‘(S)-hydroxy,4’(R)-angeloyloxy)lineardihydropyranocoumarin]第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月六含香豆素的中藥實(shí)例1.秦皮木犀科植物如：苦櫪白蠟樹、白蠟樹、宿柱白蠟樹、藥用部位：干燥枝皮及干皮。功效：清熱燥濕、明目、止瀉等用于治療痢疾、泄瀉、赤白帶下、目赤腫痛等第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月主要成分：香豆素類-主要藥效物質(zhì)苦櫪白蠟樹：七葉內(nèi)酯、七葉苷白蠟樹：七葉內(nèi)酯、秦皮素宿柱白蠟樹：七葉內(nèi)酯、七葉苷、秦皮素提取分離流程圖見書P113第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.前胡來源：白花前胡、紫花前胡藥用部位：干燥的根功效：宜散風(fēng)熱、降氣化痰；用于風(fēng)熱感冒、咳嗽痰多、喘滿等癥。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明其主要成分香豆素類成分前胡香豆素具有祛痰、解痙、抗過敏、抗血小板凝聚、鈣通道阻滯等生理活性。第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月白花前胡：角型二氫吡喃香豆素紫花前胡:線型二氫呋喃香豆素類線型二氫吡喃香豆素類。提取分離見書 P114主要成分第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)一、結(jié)構(gòu)和分類*（一）簡單香豆素類（二）呋喃香豆素類(線型和角型）（三）吡喃香豆素類(線型和角型）（四）其它香豆素類第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、理化性質(zhì)（一）內(nèi)酯的性質(zhì)和堿水解反應(yīng)*

1.弱堿水解產(chǎn)物

2.水解難易順序7-OH香豆素<7-OCH3香豆素<香豆素

3.水解產(chǎn)物穩(wěn)定性

（二）雙鍵的加成反應(yīng)*

1.氫化、溴加成反應(yīng)的難易順序第50頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.雙鍵的反應(yīng)性C3-C4雙鍵<呋喃或吡喃環(huán)雙鍵<側(cè)鏈雙鍵三.提取和分離系統(tǒng)分離法堿溶酸沉淀法水蒸氣蒸餾法第51頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月四.檢識方法*顯色反應(yīng)*（試劑，現(xiàn)象，應(yīng)用）

1.異羥肟酸鐵反應(yīng)（反應(yīng)機(jī)理）

2.酚羥基反應(yīng)

3.Gibb’s反應(yīng)

4.Emerson反應(yīng)第52頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月五.結(jié)構(gòu)測定（一）紫外光譜（羥基取代，紅移）（二）紅外光譜（C=O,C=C,Ar-H,O-H)（三）核磁共振*

氫譜

C-3,-6,-8位移值小，C-4,-5,-7位移值大H-3,-4(d,J=9-12Hz)6.1-6.3ppm7.6-8.1ppm

碳譜取代羥基直接相連碳化學(xué)位移增加30ppm,鄰位碳位移值減少10ppm（四）質(zhì)譜*

簡單和呋喃香豆素分子離子峰較強(qiáng)，失去CO